JPS62171126A - 投影型露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明はフォトリソグラフィ工程等でウェハを露光した
り、一括露光用のワーキングマスクを作ったりするため
の投影型露光装置に関する。

（発明の背景） 近年、縮小投影型露光装置は高い位置合わせ精度ととも
に高いスループットを有するようになり、半導体素子の
生産ラインで多数台が使われている。

この種の縮小投影型露光装置は半導体ウェハ上にすでに
形成されたパターンと、レチクルに描画されたパターン
の投影レンズによる縮小像とを、つエバ上のパターン毎
にステップ・アンドリピート方式で重ね合わせ露光して
いくものである。この重ね合わせ露光にあたって最近ク
ローズアップされてきた問題として、投影レンズの光学
特性（結像倍率、焦点位置）の変動があげられる。この
変動は投影レンズにレチクルを介して照明光が通ること
、投影レンズの設置環境の大気圧が一定でないこと、等
によって生じる。これらの変動は先に本発明者らが出願
した特開昭６０−２８６１３号公報、特開昭６０−７８
４５４号公報等に開示されているように、投影レンズ内
の空気間隔の圧力を制御することによって容易に補正す
ることができる。ところが、上記のような原因による光
学特性の変動を補正したとしても、長期的に光学特性が
所定の値からずれてくるといった問題点が浮きぼりにさ
れてきた。この種の変動については、その原因が必らず
しも明確ではないが、精密機械の経時的な変化と考える
ことができる。このような経時的な変化については、例
えば１日に１度、基準となるテスト・レチクルを用いて
ウェハ上にためし焼きを行ない、焼き付けられたパター
ンのレジスト像を、所定の測定機で計測することによっ
て倍率誤差や焦点変動を求めればよい。

しかしながらこのような方法は露光装置の稼動率を低下
させるとともに、定期的にオペレータがためし焼き、測
定等の余分な工程に時間を要することになり、はなはだ
不便であるといった問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記問題点を解決し、特に長期的な結像特性の
変動を装置自身で自動的に計測し得る投影型露光装置を
得ることを目的とする。

（発明の概要） 本発明における露光装置においては、所望のパターン（
回路パターン等）と、アライメント用の複数のマークと
を有するマスク（レチクル）の光像を、所定の結像特性
（所定倍率、所定焦点距離）で被投影基板（ウェハ、又
は基準マーク板）に投影する投影レンズと、この投影レ
ンズの結像面に位置した物体（ウェハ又は基準マーク板
上のマーク等）とレチクル上のマークとのいずれも検出
可能なアライメント光学系（Ｒｘｙ−Ｍｔｃ、Ｒθ−Ｍ
ｉｃ）とが設けられている。そしてこのような構成にお
いてレチクル上のマーク（Ｒｘｙ。

Ｒθ）の結像面における投影予定位置に基づいて、アラ
イメント光学系のマーク検出中心を設定（Ｒθ−Ｍｉｃ
の調整）した後、このアライメント光学系を使ってレチ
クルを装置に対してアライメントする方式を採用してい
る場合に、以下のような手段を設ける。すなわち、レチ
クルをアライメントした後、結像面と光学的に平行な面
内で発生したレチクルの残存回転誤差（レチクルローテ
ーション）を検出する回転誤差検出手段と、その誤差量
がアライメント光学系のマーク検出中心の設定時におけ
る結像特性の変動量（倍率変動量）に対応するものとし
て、この変動量を算出する演算手段とを設ける。

上記回転誤差検出手段は実施例によれば、レチクル上の
互いに離れた２ケ所のマーク（Ｒｘｙ。

Ｓｙ）の投影位置をウェハステージ上の基準マーりを使
って夫々検出し、各位置をウェハステージの位置計測用
のレーザ干渉計で求め、その位置の差からレチクルロー
テーション量を算出する方式である。このため常にウェ
ハステージの走り座標計（ｘ　ｙ）を基準としたレチク
ルローテーションが検出できる。

（実施例） 第２図は本発明の実施例による投影型露光装置の概略的
な構成を示す斜視図であり、その構成自体は特開昭６０
−１８６８４５号公報に開示されているものとほぼ同一
である。そこで第２図については簡単に説明する。レチ
クルＲにはパターン領域Ｐｒと、レチクルアライメント
用の２つのマークＲＸｙ、Ｒθと、ＴＴＬ　（グイ・パ
イ・ダイ）アライメント用の２つのマーク（透明窓）Ｓ
ｘ。

ｓｙとが夫々所定の位置に形成されている。レチクルス
テージ２は駆動部３．４によってアライメント時にＸ方
向、Ｘ方向及び回転方向にレチクルＲを微動させる。投
影レンズ１は所定の投影倍率でパターン領域Ｐｒ、マー
ク３ｘ、Ｓｙ（あるいはマークＲＸ　ｙ　％　Ｒθ）の
像をウェハＷ上に投影する。ウェハＷは駆動部１１によ
って微小回転するθテーブル１０上に吸着され、θテー
ブル１０は２方向（光軸ＡＸ方向）に上下動する２ステ
ージ９に設けられる。Ｚステージ９は駆動部５によって
移動するＸステージ６上をＸ方向に移動するＸステージ
８上に設けられている。Ｘステージ８はＸステージ６上
の駆動部７によって移動する。

さてＺステージ９の２辺にはレーザ干渉計１２と１４と
からの測長用のビームＢｘ、Ｂｙが照射される移動鏡１
３．１５が固定されている。またＺステージ９上には基
準マーク３０が設けられている。さらに投影レンズ１に
は圧力調整器１９が接続され、これによって投影レンズ
１内の所定の空気間隔の圧力が調整され、投影レンズ１
自体の光学特性が所望の値に制御される。この圧力調整
器１９についての構成、作用及び動作は先にも述べた特
開昭６０−７８４５４号公報に詳しく開示されている。

さてレチクルＲの上方にはマークＲｘｙのＸ方向とＸ方
向のずれを検出するためのレチクルアライメント用光電
顕微鏡（以下Ｒｘｙ−Ｍｉｃと呼ぶ）１６と、マークＲ
θのＸ方向のずれを検出するためのレチクルアライメン
ト用光電顕微鏡（以下Ｒθ−Ｍ　ｉ　ｃと呼ぶ）１７と
が、夫々マークＲｘｙ、Ｒθに対応する位置に設けられ
ている。またマークｓｙと投影レンズ１の結像面に位置
した物体（ウェハＷ上のアライメントマーク、又は基準
マーク板３０上のマーク）とのＸ方向の相対的なずれを
検出するためのステップ・アライメント用顕微鏡（以下
Ｓ３’−Ｍｉｃと呼ぶ）２０と、同様にマークＳｘと結
像面に位置したマークとのＸ方向の相対的なずれを検出
するためのステップ・アライメント顕微鏡（以下Ｓｘ−
Ｍｉｃと呼ぶ）２１とが設けられている。

第３図は第２図のレチクルＲのマーク配置を示す平面図
である。レチクルＲの中心ＲＣを原点としてウェハＷの
ｘｙＸステージ６８の移動座標系（レーザ干渉計１２．
１４による測定座標系と同一）を当てはめると、マーク
ＲｘｙはＸ軸上に中心を有する十字形であり、Ｘ方向と
Ｙ方向とに延びた線状パターンの組み合わせである。一
方マークＲθはｙ軸上に中心を有し、Ｘ軸と平行に伸び
た線状パターンである。マークｓｙはレチクル中心ＲＣ
を挟んでマークＲｘｙと反対側のＸ軸上にあり、マーク
Ｓｘはレチクル中心ＲＣを挟んでマークＲθと反対側の
ｙ軸上にある。尚、このマークＳ　Ｘ　−、Ｓ　ｙの位
置は必らずしも第３図に示すように限られるものではな
く、予めレチクルＲ上での位置がわかっていれば、どこ
にあってもよい。

ただし、第３図に示した配置は、後述の実施例で説明す
るがレチクルローテーションや倍率の計測の上で極めて
都合がよい。

第４図は投影レンズ１の結像面における各マークの投影
位置を示す平面図である。第４図において座標系ｘｙは
レーザ干渉計１２．１４によって計測される系であり、
その原点は投影レンズ１の光軸ＡＸが通るように定めで
ある。光軸ＡＸ　（原点）を中心とする円形の領域は投
影レンズ１によイ っで投影し得る最大の範囲を示すシメージフィールドｉ
ｆである。ＰｒｏはレチクルＲがアライメント誤差なく
位置決めされたときのパターン領域Ｐｒの投影像であり
、同様にＳｘ’　　：ｓｙ’　の夫々はマークＳｘ、Ｓ
ｙの投影像である。また１７’はＲθ−Ｍ　ｔ　ｃ　１
７の検出視野を表し、１７ａはマークＲθの検出中心で
ある。１６゛はＲｘｙ−Ｍ　ｉ　ｃ　１６の検出視野を
表わし、１６ａはマークＲｘｙの検出中心である。この
検出中心１６ａと１７ａは、それぞれマークＲｘｙとＲ
θとを挟み込むような形状をしており、その位置はイメ
ージフィールドｔｆ内で固定したものに定められる。

ただし、Ｒθ−Ｍ　ｉ　ｃ　ｌ　７の検出中心１７ａ　
（又は検出視野１７゛）はＹ方向に微小量だけ移動させ
ることが可能である。これはＲθ−Ｍ　ｉ　ｃ　１７の
光学系内に設けられた平行平板ガラスをモータによって
回転させて行なわれる。ところで第４図には基準マーク
板３０も示されており、ここにはＸ方向に伸びた線状マ
ーク３０ｙと、Ｘ方向に伸びた線状マーク３０ｘとが十
字形に形成されている。これらマーク３０ｘ、３０ｙは
投影レンズ１を介してＲｘｙ−Ｍｉｃ１６、Ｒθ−Ｍｉ
ｃ１７によって検出可能な形状、大きさに定められてい
る。

第５図は第２図の装置の制御系を示すブロック図であり
、装置全体のシーケンスはマイクロコンピュータ等のプ
ロセンサー（以下ＣＰＵとする）６０によって統括制御
される。インターフェース制御部（以下ＩＦＣとする）
６１はＣＰＵ６０と各種ユニットとの間で情報のやり取
りを行なうものである。ステップ・アライメント処理部
（以下５−ＡＬＧとする）６２は、３ｘ−Ｍｉｃ２１、
Ｓｙ−Ｍｉｃ２０からの光電信号（テレビ画像信号）を
入力して、レチクルＲとウェハＷとのショット内での位
置ずれ量を検出する。レチクル・アライメント処理部（
以下４Ｒ−ＡＬＧとする）６３はＲｘｙ−Ｍｉｃ１６、
Ｒθ−Ｍ　ｉ　ｃ　１７からの光電信号を入力して、検
出中心１６ａ、１７ａに対するマークＲｘ　ｙ　−、Ｒ
θのずれ、又は検出中心１６ａ、１７ａに対するマーク
３０ｘ、３０ｙのずれを検出するものである。このＲ−
ＡＬＧ６３にはＲθ−Ｍ　ｉ　ｃ　ｌ　７の検出中心１
７ａをＹ方向に微調するための制御回路も含まれている
。圧力制御部（以下ＡＢＣとする）６４は、大気圧の変
動や、投影レンズ１に照明光が通ることによって生じる
投影倍率の誤差を算出し、その誤差が零になるような圧
力指令値を圧力調整器１９に出力する。この動作は装置
が稼動している間（装置の電源が入っている間）は逐次
実行されているものとする。その他ＣＰＵ６０はレチク
ルステージ２の駆動部３．４への指令、ｘｙステージ６
．８の駆動部５，７．１１への指令をＩＦＣ６１を介し
て出力するとともに、レーザ干渉計１２．１４からの位
置情報も読み込む。端末器６６はキーボードやディスプ
レイを含み、オペレータからのコマンドをＣＰＵ６０に
与えるものである。

次に本発明の第１の実施例による動作を第１図のフロー
チャートに基づいて説明する。このフローチャートはＣ
ＰＵ６０で実行されるものである。

尚、本実施例においてＡＢＣ６４と圧力調整器１９とは
、投影レンズ１への照明光の入射による倍率変動分と、
大気圧の変化による倍率変動分とについては時々刻々補
正しているものとする。以下、第１図に示したステップ
１００〜１０７を順に説明する。

〔ステップ１００〕 まずレチクルＲをレチクルステージ２に載置して、マー
クＲｘｙ、Ｒθの夫々がＲｘｙ−Ｍｉｃ１６、Ｒθ−Ｍ
ｉＣ１７の各検出中心１６ａ、１７ａからはずれるよう
な初期位置にレチクルステージ２を位置決めしておく。

〔ステップ１０１〕 次に、駆動部５．７を制御してＲｘｙ−Ｍｉｃ１６の検
出視野１６”内に基準マーク３０ｘ、３０ｙが位置する
ようにｘｙステージ６．８を移動させる。そして基準マ
ーク３０ｘ、３０ｙが検出中心１６ａの中心に挟み込ま
れるように、ＣＰ（Ｊ６０はＲ−ＡＬＧ６３からのずれ
量信号に基づいて駆動部５，７をサーボ制御する。検出
中心１６ａと基準マーク３０ｘ、３０ｙとが重ね合わさ
れると、ＣＰＵ６０はこのときのｘｙステージ６゜８の
座標値（Ｘ＋　、Ｙ＋　）をレーザ干渉計１２゜１４か
ら読み取り記憶する。尚、基準マーク３０ｘ、３０Ｍの
投影レンズ１による逆投影像はレチクルＲのマークＲｘ
ｙが形成された領域（透明部）を介してＲＸｙ−Ｍｉｃ
１６により検出される。

〔ステップ１０２〕 次に、レチクルＲ上のマークＲｘｙとＲθとの配置関係
及び投影レンズ１０倍率によって決まる距離だけ、ｘｙ
ステージ６．８を座標値（Ｘ、。

Ｙ、）から移動させ、マークＲθの投影されるべき位置
に基準マーク３０ｙが位置するようにレーザ干渉計１２
．１４を依りにｘｙステージ６．８を位置決めする。こ
のときの座標値を（Ｘ２．Ｙ２）とする。そしてＲθ−
Ｍ　ｉ　ｃ　１７によって、レチクルＲのマークＲ６周
辺の透明部及び投影レンズ１を介して基準マーク３０ｙ
を検出する。このとき投影レンズ１に倍率誤差がなけれ
ば、Ｒθ−Ｍｉｃ１７の検出中心１７ａと基準マーク３
０ｙとは正確に一致して検出される。ここで基準マーク
３０ｙに対して検出中心１７ａがＹ方向にずれていると
きは、基準マーク３０ｙの位置を固定したまま、検出中
心１７ａが基準マーク３０ｙを挟み込むように平行平板
ガラスを回転調整する。これによってレチクルアライメ
ント用のセンサーとしてのＲｘｙ−Ｍｉｃ１５と、Ｒθ
−Ｍ　ｉ　ｃ　１７との各検出中心１６ａ、１７ａがｘ
ｙステージ６゜８の座標系ｘｙに関して正確に設定され
たことになる。

〔ステップ１０３〕 次に上記チェックされたＲｘｙ−Ｍｉｃ１６、Ｒθ−Ｍ
　ｉ　ｃ　１７を用いて、マークＲｘｙが検出中心１６
ａに一致し、マークＲθが検出中心１７ａに一致するよ
うに、Ｒ−ＡＬＧ６３からのずれ量信号に基づいて駆動
部３，４をサーボ制御して、レチクルステージ２を位置
決めする。これによってレチクルＲはｘｙステージ６．
８の座標系ｘｙ（装置上で固定された系）に対して正確
にアライメントされたことになる。

ここで投影レンズ１に微小な倍率誤差があった場合、レ
チクルＲは第６図に示すように座標系Ｘｙに対して微小
回転（ローテーション）してアライメントされる。第６
図は倍率誤差ΔＭによるレチクルローテーションΔθｒ
を誇張して示した平面図であり、Ｒ”　はローテーショ
ンΔθｒが零の場合のレチクルを示す。またレチクルＲ
の中心ＲＣを原点とする座標系のαβはレチクルＲの内
部の系であり、この座標系αβ上にマークＲｘｙ、Ｒθ
、Ｓｘ、Ｓｙが予め定められた配置で形成されている。

第６図に示すように、ステップ１０２において検出中心
１７ａを設定したとき、倍率誤差によってΔＭだけ光軸
ＡＸよりに検出中心１７ａがずれたものとする。尚、Δ
Ｍは本来極めて小さく　（例えば１μｍ以下）、それに
対してマークＲｘｙとＲθとの間隔は大きいため、マー
クＲｘｙと検出中心１６ａとをアライメントし、マーク
Ｒθと検出中心１７ａとをアライメントするとき、その
検出視野内で各マークが回転して検出されることはなく
、単にＸ方向とＸ方向とのずれとして検出されるだけで
ある。ここでレチクルＲは説明を簡単にするためマーク
Ｒｘｙを中心にローテーションΔθｒを起こしたのもと
する。

〔ステップ１０４〕 次にＣＰＵ６０は第６図に示したレチクノにローテーシ
ョンΔθｒを検出する。実際にはΔθｒが小さいため、
マークｓｙのＸ軸からのＸ方向におけるずれ量ΔＲＲを
ローテーション量として計測する。具体的には第７図を
用いて説明する。まずＣＰＵ６０は基準マーク３０ｘ、
３０ｙがマークＲｘｙの投影位置にくるように、ｘｙス
テージ６゜８を座標値（ＸＩ　、　Ｙｌ　）に位置決め
する。そしてｘｙステージ６．８をｙ座標値（Ｙ、）を
変化させずにＸ方向に距離ＤＬだけ移動させて、座標値
（Ｘ３．Ｙ、）に位置決めする。本来ならこの位置にマ
ークｓｙの投影像の中心が存在するはずであるが、マー
クＳｙの投影像はＸ方向にΔＲＲだけずれている。第７
図でＳｙｏはレチクルローテーションが零のときのマー
クＳｙの像位置である。また距離ＤＬはレチクルＲ上の
マークＲｘｙとｓｙとの間隔、及び設計上の投影倍率か
ら求められる。マークｓｙはＸ方向のずれを求めるため
のものであるから、Ｘ方向のマークのずれは計測上はと
んど誤差とはならない。さて、基準マーク３０ｙは第７
図中のＳｙ゛の位置に設定されるので、Ｓ）ｒ−ＭｉＣ
２０と５−ＡＬＧ６２を用いて基準マーク３０ｙとマー
クＳｙとのＸ方向のずれ量、すなわちΔＲＲを検出する
。尚、ローテーションの回転角度Δθｒは（１）式のよ
うに表される。

Ｌ 〔ステップ１０５〕 ここでＣＰＵ６０はローテーション量ΔＲＲがほぼ零か
否かを判断する。ここでは厳密に零に追い込まれている
ことが望ましいが、許容し得る範囲内（例えば−０，０
８μｍ＜ΔＲＲ＜０．０８μｍ）であれば、ローテーシ
ョンなしと判断する。そしてこの範囲内のときは倍率誤
差も許容範囲内であるとして処理を終了する。

〔ステップ１０６〕 ステップ１０５でローテーションΔＲＲが大きいと判断
されると、ＣＰＵ６０はΔＲＲに基づいて倍率誤差ΔＭ
を算出する。この算出の方法を再び第７図を用いて説明
する。第７図でＲθ゛はローテーションがないときのマ
ークＲθの位置であＬ　　　　・ ヨンΔθｒだけ回転し、線分中の位置にくる。従って誤
差ΔＭはマークＲθ′　とＲθとのＸ方向のずれ成分で
ある。ここでマークＲｘｙとＲθとのψ ΔＭ＝　（Ｌ＋　−ｔａｎΔθｒ　）　Ｘ　ｓ　ｉ　ｎ
　＊　　−・−−−−（２）そこで先の（１）式を（２
）式に代入すると、（３）式を得る。

角度＃はマークＲｘｙとＲθとの位置関係によって決ま
る一定値であり、レチクル中心ＲＣからマークＲθまで
のＸ方向の距離をＬ２とすると、φ ｓｉｎ　看＝　Ｌｘ　／　Ｌ＋であるから（３）式は（
４）式のように書き直せる。

・−−一・−ｍ−・・−・　（４） この（４）式からも明らかなように、ローテーション量
ΔＲＲがわかれば倍率誤差ΔＭは極めて簡単に求められ
る。

さて、本実施例では、求めた倍率誤差ΔＭに基づいてＣ
ＰＵ６０はＡＢＯ６４に一ΔＭだけ補正するための指令
を出力する。この指令を受けたＡＢＯ３４は、光軸ＡＸ
からＬ２だけ離れた投影点が一ΔＭ（第６図の場合、光
軸ＡＸから外側に広がる方向）だけずれるような圧力オ
フセット値を圧力調整器１９に出力する。

〔ステップ１０７〕 次にＣＰＵ６０はレチクルＲがステップ１００と同じ初
期位置にリセットされるようにレチクルステージ２を移
動させた後、再びステップ１０１〜１０４を実行する。

そしてステップ１０５でΔＲＲが許容範囲内に入った時
点で全ての処理が終了する。

以上本実施例ではマークＲｘｙとマークｓｙとのＸ方向
のほぼ中間の位置にマークＲθが存在するため、検出中
心１７ａを設定したときの倍率誤差ΔＭに対してほぼ２
倍だけマークｓｙがＸ方向にずれるので、検出感度がそ
れだけよくなるといった効果がある。また第６図によれ
ば、マークＳｙ以外にマークＳｘを用いてレチクルロー
テーションを検出し得るが、レチクルアライメント用の
マークＲｘｙ、Ｒθの配置が上記のように定められてい
ると、レチクルＲの回転中心は実際はマークＲｘｙと一
致せず、マークＳｘを用いたローテーション検出はほと
んど意味がない。このことについて以下本発明の第２の
実施例とともに説明する。

第８図は本発明の第２の実施例による動作を説明するフ
ローチャートである。

第８図において、ステップ１００〜１０４，１０６．１
０７は第１図中の各ステップと全く同一である。先の第
１実施例と異なる点は、ステップ２００．２０１，２０
２が付加され、ΔＲＲに基づいて算出された倍率誤差Δ
Ｍと、実際の計測によって求めた倍率誤差Δにとを比較
して、信頼性を向上させたことである。先にも述べたよ
うに、倍率誤差ΔＭによるレチクルローテーションはマ
ークＲｘｙ以外の点を中心にして生じる。第９図はそれ
を説明するための平面図である。第６図においては倍率
誤差ΔＭにより検出中心１７ａがΔＭだけずれるとした
が厳密には第９図のように検出中心１６ａもΔＭだけ光
軸ＡＸの方向（Ｘ方向）にずれる。すなわち投影レンズ
１の投影倍率に誤差が生じると、レチクルＲ上での検出
中心１６ａ、１７ａの位置関係は、基準マーク３０ｘ、
３０ｙを用いて各顕微鏡を設定した後、例えば第９図に
示すように光軸ＡＸに向ってΔＭだけともにずれること
になる。このためアライメントされたレチクルＲは第９
図中で左下隅を中心に回転して設定される。このような
場合でもレチクルローテーション量ΔＲＲ１ΔＭの計測
方法、及び演算式はΔθｒが極めて小さいため先の４１
１〜（４）と全く同様でよい。

さて、第８図に示すように、ΔＲＲの計測の後、ステッ
プ２００で倍率誤差の実測を行なう。これは第９図に示
したように、検出中心１６ａの座標値（ｘ＋　、Ｙｌ　
）とマークＳｘの投影座標位置とのＸ方向の間隔を計測
することによって行なわれる。このためにＣＰＵ６０は
＋　　ｘｙステージ６゜８を制御して、レチクルＲのマ
ークＲｘｙとマークＳｘとのＸ方向の間隔と、設計上の
投影倍率とに基づいて基準マーク３０ｘを座標値（Ｘ、
、Ｙ。

）から一定距離だけ走らせて、マークＳｘの投影像Ｓｘ
′　と重ねるように位置決めする。そしてＳｘ−Ｍｉｃ
２１と５−ＡＬＧ６２によってマークＳｘと基準マーク
３０ｘとのＸ方向の位置ずれ量を求める。この位置ずれ
量が実測された投影倍率の誤差Δにである。またこのス
テップ２００においてＣＰＵ６０はΔＲＲに基づいて先
の式（１１〜（４）を用いて倍率誤差ΔＭを算出する。

そして次のステップ２０１において、ΔＭとΔにとの比
較を行なう。本来、ΔＲＲに基づいて算出されたΔＭと
実測されたΔにとは、マークＲｘｙ、！＝Ｒθとの中心
ＲＣからの各距離が等しい場合は同じ値になるはずであ
る。しかも倍率誤差がない場合はΔＭもΔにもほぼ零（
許容範囲内）になっているはずである。ここでΔＭｈｏ
、かつΔに＃Ｏと判断された場合は全ての処理を終了す
る。

そうでない場合はステップ２０２に進み、ΔＭとΔにと
がほぼ等しい値か否かを判断する。ここでΔＭ＃Δにと
判断されると、第１図の場合と同様に投影倍率の補正（
ステップ１０６）を行ない、再びステップ１０１からの
動作が繰り返される。

ステップ２０２で否と判断された場合はΔＲＲの計測時
、又はΔにの実測時に何らかの誤差が発生したことが考
えられ、ステップ２０３のエラー処理が実行される。こ
のエラー処理はオペレータに警告を発生するようなこと
、ΔＲＲやΔＫをもう一度だけ計測し直してステップ２
００を再度実行するようなこと、などを行なうものであ
る。

本実施例によれば、レチクルアライメント時（ステップ
１０３）に、レチクルステージ２を装置の固定部に真空
吸着する際に生じた微小なすれ量による倍率計測の誤検
出がなくなり、より信頼性の高いものとなる。また、第
９図に示すように、レチクルローテーションによるマー
クＳｘのＸ方向のずれは零に近い（ｙ軸上に一致してい
る）ため、マークＳｘと検出中心１６ａとのＸ方向のず
れ量計測は高精度に行なえる。

向上起筆１、第２の実施例では投影レンズ自体の結像特
性を修正して倍率補正したが、投影レンズとレチクルと
の間隔を調整してもよい。またステップ１０６の倍率修
正は、ΔＭの値に基づいて、オペレータが手動でＡＢＣ
６４に指令を与えるようにしてもよい。また倍率補正量
が求まれば、自ずと投影レンズ１の焦点変動もわかる。

従って投影レンズ１とウェハＷとの間隔を、その焦点変
動分だけ補正するようにＺステージ９を制御すれば、常
に最良のピント状態が維持できる。

（発明の効果） 以上本発明によれば、投影光学系の倍率変化が簡単にチ
ェックでき、長期間に渡って安定した高精度な重ね合わ
せ露光ができるという効果が得られる。また実施例に示
したような倍率チェックをバッチ（ロフト）の先頭で行
ない、倍率修正を加えておくことによって、そのロフト
内のウニへの全てに渡って均一な重ね合わせ精度が得ら
れる。

さらに倍率修正として圧力制御を用いる場合は焦点変動
も同時に修正されるので、好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による動作を示すフロー
チャート図、第２図は本発明が適用される投影型露光装
置の構成を示す斜視図、第３図はレチクルのマーク配置
を示す平面図、第４図は投影視野内のマークと検出中心
との投影位置を示す平面図、第５図は制御系の回路ブロ
ック図、第６図は、レチクルローテーションの様子を示
す平面図、第７図はレチクルローテーションから倍率誤
差を求める方法を説明する図、第８図は本発明の第２の
実施例による動作を示すフローチャート図、第９図はレ
チクルローテーションの様子を示す平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ■　−・−投影レンズ １６．１７　−−−−−−一・レチクルアライメント顕
微鏡１９−・−・−・圧力調整器 ２０．２１−・−・ステンブアライメント顕微鏡１６ａ
、１７ａ　　・−一−−−−・検出中心３０−・−・基
準マーク板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望のパターンとアライメント用の複数のマーク
   とを有するマスクの光像を、所定の結像特性で被投影基
   板に投影する投影光学系と、該投影光学系の結像面に位
   置した物体と前記マークとを共に検出可能なアライメン
   ト光学系とを備え前記マークの前記結像面における投影
   予定位置に基づいて前記アライメント光学系のマーク検
   出中心を設定した後、該アライメント光学系を使って前
   記マスクを装置に対してアライメントする装置において
   、前記マスクのアライメント後、前記結像面と平行な面
   内での前記マスクの残存回数誤差を検出する回転誤差検
   出手段と；該残存回転誤差量が前記アライメント光学系
   のマーク検出中心の設定時における前記結像特性の変動
   量に対応するものとして、該変動量を算出する演算手段
   とを設けたことを特徴とする投影型露光装置。
2. （２）前記露光装置は前記演算手段によって算出された
   変動量に応じて前記結像特性を補正する補正手段を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記補正手段による補正の後、前記アライメント
   光学系のマーク検出中心の設定を行ない、再び前記マス
   クをアライメントすることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の装置。